DE1183327B

DE1183327B - Mehrwegeumschaltventil, insbesondere mit Hilfsventilausloesung

Info

Publication number: DE1183327B
Application number: DEH44802A
Authority: DE
Inventors: Erich Ruchser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-02-06
Filing date: 1962-02-06
Publication date: 1964-12-10
Also published as: DE1500089A1

Description

Mehrwegeumschaltventil, insbesondere mit Hilfsventilauslösung Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeumschaltventil mit mittlerem Zulauf; je einem z. B. außenliegenden Rücklauf und dazwischen angeordneten Anschlüssen für den oder die Verbraucher, beispielsweise einem doppelt beaufschlagten Arbeitskolben, insbesondere mit Auslösung durch ein Hilfsventil, das einen vom Zulauf abgezweigten Servohilfskreislauf steuert, der wechselseitig je einen durch Kolben am Ventilgestängeende gebildeten Arbeitsraum beaufschlagt, und kolbenförmigen Verschlußstücken auf dem Ventilgestänge mit Lippenabdichtungen bei gleichzeitiger Festlegung der Schaltendstellungen der Verschlußstücke durch Anschläge.
Bei solchen bekannten Mehrwegeschieberventilen sind für die Abdichtung der einzelnen Steuerräume zahlreiche Dichtungen, und zwar doppelte Abdichtungen, je Steuerraum und zusätzliche Endanschläge für die Umschaltstellungen erforderlich. Hierbei zeigt es sich, daß die Kanten der Abdichtungen im Bereich des Zulaufes in Zulaufrichtung verlaufen müssen, damit der Zulaufdruck die Lippenkanten gegenüber den Kolben anlegt. Diese Lippenkanten werden bei den Umschaltbewegungen durch die Kolbenkanten, auch selbst, wenn diese mehr oder weniger einen abgerundeten Anlauf besitzen, zuerst mechanisch beansprucht und unterliegen damit einem erhöhten Verschleiß.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Anzahl der Abdichtungen bei derartigen Ventilen und damit auch die Endlänge zu verringern, wobei die Lippendichtungen grundsätzlich nur in der Richtung mechanisch beansprucht werden sollen, die den Lippenkanten abgekehrt ist, und die Verschlußstücke sollen dabei so vorgesehen werden, daß diese gleichzeitig auch als Endanschläge wirksam werden.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß als Verschlußstücke zwischen Rücklauf und Verbraucheranschluß je ein Schieberkolben auf dem Ventilgestänge mit Lippenringabdichtung und zwischen Zulauf und Verbraucheranschluß scheibenförmige Verschlußstücke dienen.
Die scheibenförmigen Sitzventile übernehmen die Abdichtungsaufgaben und bilden gleichzeitig die Endanschläge für die Umschaltstellungen.
Durch die bevorzugte Verwendung von elastischen Ringscheiben als Ventilsitze wird außer einer Abdichtung der Zulaufquerschnitte zu den beiden Verbraucheranschlüssen auch ein elastischer Abfangstoß in den einzelnen Umschaltstellungen gewährleistet.
Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung im Längsschnitt, und zwar an Hand eines Mehrwegeumschaltventils mit einem magnetisch auszulösenden Hilfsventil.
In dem Ventilgehäuse 1 befindet sich bei 2 der Zulauf des zu steuernden Servomittels, während bei 3 und 3' die Abgänge zu einem oder mehreren Druckverbrauchern, vorzugsweise einem doppelt be#-aufschlagten Arbeitskolben, einer Werkzeugmaschine vorgesehen sind, dem das- Servomittel in Pfeihichtung zu- und' abgeführt werden soll. Bei 4 und 4' sind die Abgänge z. B. in den Rücklauf oder ins Freie angedeutet.
Ferner ist am Zulauf ein Ansohluß 5 vorgesehen, der mit einer Servohilfsleitung 6 ständig verbunden ist, die vor einen Arbeitsraum 7 führt, der mittels eines Kolbens 8 auf dem Ventilgestänge 13 in einer Führung 21 abgedichtet ist. Dias ständig auf dem Kolben 8 zugeführte Servomittel bewirkt, daß der Kolben in eine Endstellung-- übergeht, sofern der andere Arbeitsraum 7' mit dem größeren Kolbenquerschnitt 8' mit seiner Servohilfsleituug 6' an dem geöffneten Abgang 10 des, vorzugsweise als Mehrwegeventil ausgebildeten Hilfsventils 11 angeschlossen ist. Das Hilfsventil 11-- kann der Magnetanker eines Magnetschaltventils 12 sein: An Stelle in die beiden Arbeitsräume 7 und 7' Kolben mit verschiedenen Querschnitten vorzusehen, ist es auch möglich, den beiden Kolbenendflächen gleiche Querschnitte zu geben, so daß die Arbeitsräume 7 und 7' gleich ausfallen. In einem solchen Fall wird für die eine Endstellung der eine Arbeitsraum zusätzlich mit einer nicht dargestellten Feder oder einer ähnlichen Rückstellkraft belastet, damit auch bei einer derartigen Ausführung die eine Abschaltstellung für die Verschlußstücke gewahrt bleibt. Es ist auch denkbar, z. B. den Kolben 8 mit einer Hilfsfeder zu belasten, um eine eindeutige Endstellung auch dann' vorzuschreiben;' wenn kein Servomitteldruck vorhanden ist.
Auf dem Ventilgestänge 13 befindet sich je ein Kolben 14 als Verschlußstück für die Steuerung der Anschlüsse 3 und 4. Diese Kolben 14 werden mittels je einem an sich bekannten Lippenring 15 in dem Gehäuse 1 abgedichtet, und die Lippenkanten 16 dieser Lippendichtungen sind mechanisch durch die einzelnen Kolbenbewegungen nicht' mehr beansprucht, da die Lippenkanten der Bewegungsrichtung der vorderen Kolbenkanten abgekehrt sind.
Die Steuerung der Querschnitte vom Zulauf 2 zu den Verbraucheranschlüssen 3,3' erfolgt durch Ringscheiben 17 und Sitzventile 19. Vorzugsweise sind die Ringscheiben 17 elastisch ausgebildet, deren Außenumfang 18 gleichzeitig die Abdichtung der einzelnen Steuerräume vor und hinter den Ringscheiben 17 übernimmt und wobei diese Ringscheiben weiterhin auch als Abstandshalte? zwischen den Einsätzen 20 dienen.
Die als Abstandshalte? wirkenden Einsätze 20 dienen gleichzeitig zur Festlegung der einzelnen elastischen Ringscheiben 17 und des Lippenringes 15. Sie haben in an sich bekannter Weise einen gemeinsamen gleichen Außenumfang, und wenn verschiedene Kolbenquerschnitte 8 und 8' verwendet werden, wird der Arbeitsraum 7 des einen Kolbens 8 durch einen hülsenförmigen Einsatz 21 entsprechend verkleinert, um eine gemeinsame Bohrung 22 im Gehäuse 1 zu erhalten. Auf diese Weise kann von außen, durch einen punktiert gezeichneten Abschluß 23, der gesamte innere Aufbau des Umschaltventils einseitig eingesetzt und herausgezogen und außerhalb des Ventilgehäuses 1 fertig montiert werden, insbesondere dann, wenn ein einziges Sitzventil einstellbar auf dem Gestänge 13 vorgesehen wird, welches mit seinen beiden Außenflächen wechselseitig gegen die elastischen Ringscheiben 17 zur Anlage kommt. Durch Einstellung nur dieses einzigen doppelt wirkenden Sitzventils 19 über Einstellmittel 24 auf dem Ventilgestänge 13 kann man sämtliche Abschlußstellungen der übrigen Anschlüsse festlegen und einregem.
Es empfiehlt sich, die Kolben 8 und 8' für die Arbeitsräume 7 und 7' gleichzeitig in die Kolben 14 mit kleinerem Querschnitt übergehen zu lassen. Die elastischen Ringscheiben weisen einen solchen Querschnitt und eine solche Höhe auf, daß sie gleichzeitig als Endanschläge in der einen oder anderen Endstellung nicht nur die Abdichtungsaufgaben, sondern auch die Aufgabe mit über? nehmen, den Umschaltstoß in Form einer eigenelastischen Dämpfung abzufangen. Dadurch, daß die eine oder andere Umschaltstellung nach dem Ausführungsbeispiel durch den Zulaufdruck immer belastet ist, und zwar über den Arbeitsraum 7 oder 7', wird zusätzlich das Sitzventil 19 in der Abdichtstellung gegenüber der elastischen Ringscheibe festgehalten.
In dem Ausführungsbeispiel steht der Arbeitsraum 7 mittels der Servohilfsleitung 6 ständig unter dem Zulaufdruck am Anschluß 2, so daß der kleinere Arbeitskolben in dem Arbeitsraum 7 das Ventilgestänge 13 in die dargestellte Stellung verschiebt, während das Verschlußstück 19 sie fest-auf der elastischen Ringscheibe17 auflegt. Der Anschluß 3 ist mit dem Ablauf 4 verbunden, während der Zulauf 2 mit dem Anschluß 3' des Verbrauchers in Verbindung steht-.- Wird däs Hilf§veäti'h11 durch Erregung der Magnetwicklung umgeschaltet,' hAn die obere Abschlußstellung übergeführt, da es ein Mehrwegeventil ist, dann bleibt wohl der Druck im Arbeitsraum 7 erhalten, aber da gleichzeitig über die Servohilfsleitung 6' der gleiche Druck sich vor dem Arbeitsraum 7' aufbaut und da der Querschnitt 8' größer ist, wird jetzt entsprechend dem herrschenden Differenzdruck der Steuerkolben 14 in den Lippenring 16 ohne Beanspruchung ihrer Kante eingeschoben und das Verschlußstück 19 nach links auf die elastische Ringscheibe 17 aufgelegt. Damit werden die Anschlüsse zum Verbraucher vertauscht. Die Rückführung in die gezeichnete Stellung des Ausführungsbeispieles erfolgt bei Abschaltung-: des Hilfsventils, da dann der Arbeitsraum 7 über den Abgang 10 am Hilfsventil entlastet wird, so daß der Druck im Arbeitsraum 7 wieder überwiegt und das Verschlußstück 19 auf die gegenüberliegende Seite der elastischen Ringscheibe auflegt. Die elastischen Ringscheiben 17 werden durch je eine Ringschulter 25 des einen äußeren Abstandshalters 20 noch so zusätzlich abgestützt, damit sie sich nicht durchbiegen, ,sondern ihre Aufgabe als Endanschlag erfüllen:

Claims

Patentansprüche: 1. Mehrwegeumschaltventil mit mittlerem Zulauf und zwei Rückläufen sowie dazwischen angeordneten Anschlüssen für den Verbraucher, z. B. einem doppelt beaufschlagten Arbeitskolben, insbesondere mit Auslösung durch ein Hilfsventil; dadurch gekennzeichnet; daß als Verschlußstücke zwischen Rücklauf (4) und Verbraucheranschluß (2) je ein Kolben (14) dient; der auf dem Ventilgestänge (13) fest ist und mit einem am Gehäuse angeordneten Lippenring (15) zusammenwirkt, und daß zwischen Zulauf (2) und Verbraucheranschluß (3) scheibenförmige Sitzventile (17, 9) vorgesehen sind.
2. Mehrwegeumschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den scheibenförmigen Sitzventilen (19) als Ventilsitz elastische Ringscheiben (17) zugeordnet sind:
3. Mehrwegeumschaltventil nach Ansgrucb 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein einzigs: scheibenförmiges Sitzventil (19), das mit sei Außenflächen wechselseitig auf den beiden eIastischen Sitzscheiben (17) aufliegt.
4. Mehrwegeumschaltventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die eine Seite der elastischen Ringscheiben (17) a einer Ringschulter (25) eines Abstandshalters (20) abstützt und daß der innere Durchmesser der Ringschulter (25) kleiner ist als der Durchmesser des Verschlußstückes (19). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 445 9.22; deutsches Gebrauchsmuster Nr: 1784 525; französische Patentschrift Nr. 975 107.